精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高二下学期7月期末化学试题

高二期末化学 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Ge：73 Ag：108 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生活密切相关。下列叙述错误是 A. 推广使用的聚乳酸包装材料属于可降解的有机高分子材料 B. 工业合成氨时压强越大越好 C. 用碳酸钠溶液清洗油污时，加热可以增强去污效果 D. 我国成功研制72亿年仅误差一秒的锶(38Sr)原子光晶格钟，Sr位于元素周期表的s区 2. 84消毒液常用于环境消毒，其制备原理是Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O。下列有关叙述正确的是 A. NaClO的电子式： B. 基态氧原子价层电子轨道表示式： C. Cl2中σ键的形成过程： D. H2O的VSEPR模型： 3. 己二酸是一种重要的化工原料。己二酸的一种合成路线如下(反应条件略)： 下列对各步反应类型的判断正确的是 选项 ① ② ③ ④ A 取代反应 加成反应 消去反应 氧化反应 B 加成反应 加成反应 消去反应 氧化反应 C 取代反应 加成反应 消去反应 还原反应 D 取代反应 氧化反应 消去反应 还原反应 A. A B. B C. C D. D 4. 前四周期元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，X、M的基态原子价层电子排布式都是ns1，Y和W位于同主族。化合物常用作净水剂。下列叙述正确的是 A. 原子半径 B. 电负性： C. 简单氢化物沸点： D. 基态W原子的价层电子轨道表示式若写为，则违背了泡利原理 5. 近日，我国科学家利用喷射环管反应器高效利用二氧化碳合成碳酸亚乙酯，其原理如图所示。 下列叙述错误的是 A. 红外光谱仪可以确定甲、乙中的官能团 B. 等物质的量的甲、乙分子含σ键数之比为1：2 C. 在Ag催化下乙烯和氧气合成甲的原子利用率为100% D. 乙可发生反应合成聚合物 6. 下列各组物质的鉴别试剂选用正确的是 选项 物质 鉴别试剂 A 溶液和溶液 溶液 B 苯酚溶液和己烯 饱和溴水 C 己烷和苯 酸性高锰酸钾溶液 D 硝基苯和四氯化碳 水 A. A B. B C. C D. D 7. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19，X与Y、Z、W位于不同周期，Y、Z相邻，基态X原子核外未成对电子数是基态Y原子核外未成对电子数的3倍，W的单质常用于自来水的消毒。下列说法正确的是 A. 为非极性分子 B. 电负性：Z>Y>X C. 晶体为分子晶体 D. 最简单氢化物的熔点：W>X>Z 8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 39g中含有的π键数目为 B. 1mol苯乙烯中含有的碳碳双键数目为 C. 标准状况下，22.4L甲醛中含有的氢原子数为 D. 1mol与足量氯气反应生成的HCl分子数为 9. 利用下列实验装置进行的相应实验，不能达到实验目的的是 A. 除去乙烷中的乙烯 B. 验证酸性：醋酸>碳酸>苯酚 C. 制备乙酸乙酯 D. 验证马铃薯中含有淀粉 10. 尿不湿吸水性强，干爽的尿不湿可以使婴儿保持整夜的安睡。某种制备尿不湿原料的结构如图，下列有关说法错误的是 A. 其单体是电解质 B. 该物质能燃烧 C. 该物质通过缩聚反应制得 D. 该物质能与水形成分子间氢键 11. 山东大学邓伟侨教授团队利用如图所示有机物(M)成功制备了有机框架材料。下列有关M的说法正确的是 A. 用酸性溶液可检验M中的醛基 B M遇溶液能发生显色反应 C. 最多能与反应 D. M的核磁共振氢谱上有6组峰 12. 短周期主族元素W、X、Z、Y的原子序数依次增大，简单离子所带电荷与离子半径的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 电负性： B. 简单氢化物的还原性： C. 分子的模型为三角锥形 D. Y、Z的氧化物对应的水化物可能是弱酸 13. 近日，某团队报道了一种有机合成新方法(如图所示)，该方法具有优异的普适性，在酶制剂、生物制剂等领域展现出广阔的应用前景。 下列叙述正确的是 A X、Y、W都能与反应 B. Y能发生加聚反应、取代反应 C. 最多能与发生加成反应 D. T的单官能团同分异构体有6种 14. 中南大学的刘敏教授与暨南大学朱明山教授合作，设计并制备了超薄氧掺杂碳纳米片催化剂()，在电催化合成反应中表现出高选择性和高活性，其制备原理如图所示。 下列叙述正确的是 A. 过程中官能团的种类保持不变 B. 、在酸性、碱性条件下都能发生水解反应 C. 上述反应属于取代反应，副产物为苯甲醛 D. 最多能与反应 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 异戊酸异戊酯()常用于调制苹果、香蕉、桃等果香型香精。某实验小组制备异戊酸异戊酯的实验装置如图所示(夹持、加热装置略)。 相关数据如表所示： 相对分子质量 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 在水中的溶解性 异戊醇 88 0.8 131 微溶 异戊酸 102 0.9 176.5 易溶 异戊酸异戊酯 172 0.8 192 难溶 实验步骤如下： 在图1的三颈烧瓶中加入24.0g异戊醇、20.4g异戊酸、22mL浓硫酸和2~3片碎瓷片，缓慢加热，回流1h，反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤。分出的产物加入少量无水MgSO4固体除去异戊酸异戊酯中的水，静置片刻，过滤除去MgSO4固体。利用图2进行蒸馏纯化，收集192℃馏分，得到异戊酸异戊酯23.5g。 请回答下列问题： （1）仪器A的名称是___________，其中冷凝水的出水口为___________(填“m”或“n”)口。 （2）实验室混合溶液的具体操作为：应将___________(填“异戊醇和异戊酸混合液”或“浓硫酸”)缓缓加入另一液体中，边混合边搅拌。 （3）洗涤操作的主要过程：将洗涤剂与不纯的产物混合于分液漏斗中，然后___________，使水层从下口恰好流出后关闭活塞。 （4）饱和碳酸钠溶液洗涤的主要目的是___________，第二次水洗的主要目的是___________。 （5）图2中温度计的水银球应位于___________点(填“a”或“b”)。 （6）本实验中产品的产率是___________%(结果保留三位有效数字)。 16. M、N、X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期元素，基态N原子的最外层电子数是电子层数的2倍，W是电负性最小的短周期主族元素，基态R原子含有4个未成对电子，其中5种元素形成的一种阳离子结构如图所示。 回答下列问题： （1）基态X原子的价电子排布图为_______；与Y同周期且第一电离能大于Y的元素有_______种。 （2）M、X形成两种离子、，键角：_______(填“>”“<”或“=”)，其原因是_______。 （3）R的一种配合物的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18，一定条件下发生分解反应：。 ①_______。 ②该配合物中键与键的数目之比为_______。 ③反应过程中断裂的化学键只有配位键，形成的化学键是_______。 （4）在超高压下，W与N可形成化合物，(小圆球)按简单立方排布，形成立方体空隙(如下图所示)，电子对和N原子交替分布填充在立方体的中心。 _______，晶体中配位的N原子数为_______；晶胞中W和N的最短距离为dnm，为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为_______。 17. 有机化合物A在生产生活中具有重要的价值，研究其结构及性质具有非常重要的意义。 Ⅰ．测定分子组成 有机化合物A在足量氧气中完全燃烧，生成和。 （1）该有机化合物的实验式是___________。 Ⅱ．确定分子式 该有机化合物的质谱信息如下。 （2）A的相对分子质量是___________。 Ⅲ．确定结构简式 有机化合物A的核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为。 （3）A的结构简式是___________。 Ⅳ．解释性质 （4）有机化合物A能与水互溶的原因是A与水形成分子间氢键。在方框中画出1个A分子中两个不同的原子分别与形成的氢键(氢键用“∙∙∙”表示) _______。 Ⅴ．测定某A溶液中A的物质的量浓度()，步骤如下。 ①酸性条件下，向溶液中加入溶液。A被氧化为B(B比A少2个氢原子，多1个氧原子)，被还原为。 ②充分反应后，向①中加入过量溶液()。 ③向②反应后的溶液中滴加溶液，达到滴定终点时，消耗的体积为()。 （5）①中参与反应的A与的物质的量之比是___________。 （6）结合实验数据，得___________(用代数式表示)。 （7）A与B在一定条件下可以发生反应，其化学方程式是___________。 18. 1987年诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰他们在超分子化学理论方面开创性，超分子化学也因此风靡全球。如图是一组与超分子有关的微粒图(包括杯酚、冠醚)： 已知：杯酚M可用于分离C60和C70。 请回答下列问题： （1）下列关于杯酚M的说法正确的是_____(填字母)。 a．分离C60和C70时，杯酚M可以循环使用 b．杯酚M可用于分离C60和C70， 体现了超分子“分子识别”的特性 c．杯酚M中所有碳原子共平面 （2）杯酚M中碳原子的杂化轨道类型是_____。 （3）基态K⁺的核外电子排布式是_____。 （4）冠醚中O原子及相邻的2个碳原子(C—O—C)形成V形结构，则其VSEPR模型名称是_____。结合15-冠-5、二苯基-18-冠-6的命名特点，的名称是_____。 （5）C₆₀晶胞中上下两个面垂直方向上的投影如图所示。 ①C60晶胞结构为_____(填字母)，每个C₆₀晶胞中含_____个碳原子。 ②若C60晶胞边长为apm，该晶体的密度为阿伏加德罗常数的值为则_____ (用含a、ρ的代数式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二期末化学 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Ge：73 Ag：108 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生活密切相关。下列叙述错误的是 A. 推广使用的聚乳酸包装材料属于可降解的有机高分子材料 B. 工业合成氨时压强越大越好 C. 用碳酸钠溶液清洗油污时，加热可以增强去污效果 D. 我国成功研制72亿年仅误差一秒的锶(38Sr)原子光晶格钟，Sr位于元素周期表的s区 【答案】B 【解析】 【详解】A．聚乳酸包装材料可被微生物降解，属于可降解的有机高分子材料，故A正确； B．增大压强有利于氨的合成，但对动力、设备强度要求更高，因此工业合成氨时压强并非越大越好，故B错误； C．碳酸钠溶液显碱性可以清洗油污，加热促进水解，碳酸钠溶液碱性增强，可以增强去污效果，故C正确； D．Sr位于元素周期表的第五周期第ⅡA族，属于s区，故D正确； 故选B。 2. 84消毒液常用于环境消毒，其制备原理是Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O。下列有关叙述正确的是 A. NaClO的电子式： B. 基态氧原子的价层电子轨道表示式： C. Cl2中σ键的形成过程： D. H2O的VSEPR模型： 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaClO是离子化合物，其电子式为，故A错误； B．基态氧原子的价层电子排布式为2s22p4，则其价层电子轨道表示式为： ，故B错误； C．Cl2的结构式为Cl-Cl，分子中σ键是Cl原子的3p轨道通过“头碰头”重叠而成，形成过程为，故C正确； D．H2O分子中O原子的中心原子孤电子对数=，价层电子对数=2+2=4，故为sp3杂化，其VSEPR模型为四面体形，空间构型为V形，故D错误； 故选C。 3. 己二酸是一种重要的化工原料。己二酸的一种合成路线如下(反应条件略)： 下列对各步反应类型的判断正确的是 选项 ① ② ③ ④ A 取代反应 加成反应 消去反应 氧化反应 B 加成反应 加成反应 消去反应 氧化反应 C 取代反应 加成反应 消去反应 还原反应 D 取代反应 氧化反应 消去反应 还原反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】苯和氯气发生取代反应生成氯苯，氯苯和氢气发生加成反应生成1-氯环己烷，1-氯环己烷发生消去反应生成环己烯，环己烯发生氧化反应生成1，6-己二酸，故答案为A。 4. 前四周期元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，X、M的基态原子价层电子排布式都是ns1，Y和W位于同主族。化合物常用作净水剂。下列叙述正确的是 A. 原子半径 B. 电负性： C. 简单氢化物沸点： D. 基态W原子价层电子轨道表示式若写为，则违背了泡利原理 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，X、M的基态原子价层电子排布式都是ns1，则X、M都是IA元素，化合物常用作净水剂，则化合物为，则X为H，Y为O，Z为Al，W为S，M为K，据此解答。 【详解】A．同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，氢原子半径在4种中最小，则原子半径，故A错误； B．O、S同主族，同主族元素从上到下电负性递减，即电负性O＞S，H元素电负性在3种中最小，则电负性：，故B正确； C．Y氢化物为，水分子间形成氢键，导致水的沸点高于H2S，则简单氢化物沸点：，故C错误； D．洪特规则指出，对于基态原子，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能分占不同的原子轨道并且自旋状态相同，基态S原子的价层电子轨道表示式若写为，则违背了洪特规则，故D错误； 故选B。 5. 近日，我国科学家利用喷射环管反应器高效利用二氧化碳合成碳酸亚乙酯，其原理如图所示。 下列叙述错误的是 A. 红外光谱仪可以确定甲、乙中的官能团 B. 等物质的量的甲、乙分子含σ键数之比为1：2 C. 在Ag催化下乙烯和氧气合成甲的原子利用率为100% D. 乙可发生反应合成聚合物 【答案】B 【解析】 【详解】A．红外光谱仪可以分析有机物中化学键和官能团的信息，故A正确； B．甲的分子式为C2H4O，乙的分子式为C3H4O3，等物质的量的甲、乙分子含σ键数之比为7：10，故B错误； C．，该反应物中的原子全部转化为生成物，原子利用率为100%，故C正确； D．乙通过开环，相互成键可形成聚合物，故D正确； 故选B。 6. 下列各组物质的鉴别试剂选用正确的是 选项 物质 鉴别试剂 A 溶液和溶液 溶液 B 苯酚溶液和己烯 饱和溴水 C 己烷和苯 酸性高锰酸钾溶液 D 硝基苯和四氯化碳 水 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．溶液和溶液与溶液都能生成碳酸钙白色沉淀，不能鉴别，故A错误； B．分别滴加饱和溴水并振荡，能产生白色沉淀的是苯酚，溴水褪色且静置后分层的是己烯，可鉴别，故B正确； C．己烷、苯与酸性高锰酸钾都不反应，且无色层都在上层，不能鉴别，故C错误； D．硝基苯和四氯化碳中分别加入水后，均有分层现象，且有机物都在下层，不能鉴别，故D错误； 答案选B。 7. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19，X与Y、Z、W位于不同周期，Y、Z相邻，基态X原子核外未成对电子数是基态Y原子核外未成对电子数的3倍，W的单质常用于自来水的消毒。下列说法正确的是 A. 为非极性分子 B. 电负性：Z>Y>X C. 晶体为分子晶体 D. 最简单氢化物的熔点：W>X>Z 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质常用于自来水的消毒，W为Cl元素，基态X原子核外未成对电子数是基态Y原子核外未成对电子数的3倍，则X核外有3个未成对电子，Y核外有1个未成对电子，X与Y、Z、W位于不同周期，X为N元素，四种元素最外层电子数之和为19，设Y最外层电子数为a，Z最外层电子数为a+1，则a+a+1+7+5=19，a=3，则Y为Al元素，Z为Si元素。 【详解】A．NCl3中心原子价层电子对数为3+=4，含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，正负电中心不重合，为极性分子，A错误； B．同周期主族元素，从左往右电负性依次增大，同主族元素，从上往下电负性依次减小，则电负性：N>Si>Al，B错误； C．AlCl3是共价化合物，则AlCl3晶体为分子晶体，C正确； D．NH3分子间能够形成氢键，熔点最高，D错误； 故选C。 8. 设为阿伏加德罗常数值。下列说法错误的是 A. 39g中含有的π键数目为 B. 1mol苯乙烯中含有的碳碳双键数目为 C. 标准状况下，22.4L甲醛中含有的氢原子数为 D. 1mol与足量氯气反应生成的HCl分子数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．39g的物质的量为，1个含有2个π键，故39g中含有的π键数目为，故A正确； B．苯环中不含有碳碳双键，1mol苯乙烯中含有的碳碳双键数目为，故B错误； C．标准状况下，22.4L甲醛为1mol，甲醛分子式为HCHO，1mol甲醛中含有的氢原子数为，故C正确； D．1mol与足量氯气充分反应，氯气完全反应，由于1molH被取代～1molHCl，1mol中有4molH被取代，故生成HCl分子个数为4NA个，故D正确； 答案选B。 9. 利用下列实验装置进行的相应实验，不能达到实验目的的是 A. 除去乙烷中的乙烯 B. 验证酸性：醋酸>碳酸>苯酚 C. 制备乙酸乙酯 D. 验证马铃薯中含有淀粉 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙烯与溴水反应，乙烷不反应，导管长进短出、洗气可分离，故A不选； B．醋酸易挥发，挥发出的醋酸也能与苯酚钠溶液反应，则可验证醋酸酸性大于碳酸，但不能验证碳酸的酸性大于苯酚，故B错误； C．乙醇与乙酸在浓硫酸加热下制得乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液吸收产物，导管在液面上方以防倒吸，装置正确，故C不选； D．将碘水滴加到马铃薯片上，出现蓝色，说明马铃薯中含有淀粉，可以达到实验目的，故D不选； 答案选B。 10. 尿不湿吸水性强，干爽的尿不湿可以使婴儿保持整夜的安睡。某种制备尿不湿原料的结构如图，下列有关说法错误的是 A. 其单体是电解质 B. 该物质能燃烧 C. 该物质通过缩聚反应制得 D. 该物质能与水形成分子间氢键 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据高分子的结构可知其单体为CH2=CHCOOH，属于酸，是电解质，故A正确； B．有机物通常都能燃烧，故B正确； C．高分子链节中没有酯基或酰胺键，不能通过缩聚反应得到，故C错误； D．分子中有羧基，能与水形成分子间氢键，故D正确； 答案选C 11. 山东大学邓伟侨教授团队利用如图所示有机物(M)成功制备了有机框架材料。下列有关M的说法正确的是 A. 用酸性溶液可检验M中的醛基 B. M遇溶液能发生显色反应 C. 最多能与反应 D. M的核磁共振氢谱上有6组峰 【答案】B 【解析】 【详解】A．M中的酚羟基也可以使酸性溶液褪色，所以不能用酸性溶液检验M中的醛基，A错误； B．M中存在酚羟基遇溶液能发生显色反应，B正确； C．酚羟基消耗，由图可知中存在酚羟基，最多能与反应，C错误； D．有机物(M)具有对称结构，中间4个苯环只有2种氢原子，醛基上有一种氢原子，醛基直接相连的苯环上有4种氢原子，所以M的核磁共振氢谱上有7组峰，D错误； 故选B。 12. 短周期主族元素W、X、Z、Y的原子序数依次增大，简单离子所带电荷与离子半径的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 电负性： B. 简单氢化物的还原性： C. 分子的模型为三角锥形 D. Y、Z的氧化物对应的水化物可能是弱酸 【答案】C 【解析】 【分析】由图像可知W、X、Z、Y分别是氮、钠、硫和氯元素，以此解题。 【详解】A．钠、硫和氯三种元素处于同一周期电负性自左向右依次增大，所以氯大于硫大于钠，A正确； B．硫离子还原性大于氯离子，所以简单氢化物的还原性：，B正确； C．分子中中心原子的价层电子对是4，模型为四面体形，C错误； D．亚硫酸和次氯酸是硫和氯的氧化物对应的水化物属于弱酸，D正确； 故选C。 13. 近日，某团队报道了一种有机合成新方法(如图所示)，该方法具有优异的普适性，在酶制剂、生物制剂等领域展现出广阔的应用前景。 下列叙述正确的是 A. X、Y、W都能与反应 B. Y能发生加聚反应、取代反应 C. 最多能与发生加成反应 D. T的单官能团同分异构体有6种 【答案】B 【解析】 【详解】A．X中的羟基不能和氢氧化钠反应，A错误； B．Y中含有碳碳双键能发生加聚反应，含有酯基可以和氢氧化钠溶液发生取代反应，B正确； C．酯基不能和氢气加成，最多能与发生加成反应，C错误； D．T的单官能团可能为醛基、醚键，同分异构体有CH3CH2CHO、 两种，D错误； 故选B。 14. 中南大学的刘敏教授与暨南大学朱明山教授合作，设计并制备了超薄氧掺杂碳纳米片催化剂()，在电催化合成反应中表现出高选择性和高活性，其制备原理如图所示。 下列叙述正确的是 A. 过程中官能团的种类保持不变 B. 、在酸性、碱性条件下都能发生水解反应 C. 上述反应属于取代反应，副产物为苯甲醛 D. 最多能与反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．中有羟基无酯基，而有酯基无羟基，A错误； B．、均含有酯基，故在酸性、碱性条件下都能发生水解反应，B正确； C．副产物为苯甲酸，C错误； D．完全水解需要0.2mol的氢氧化钠，质量为8.0g，D错误； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 异戊酸异戊酯()常用于调制苹果、香蕉、桃等果香型香精。某实验小组制备异戊酸异戊酯的实验装置如图所示(夹持、加热装置略)。 相关数据如表所示： 相对分子质量 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 在水中的溶解性 异戊醇 88 0.8 131 微溶 异戊酸 102 0.9 176.5 易溶 异戊酸异戊酯 172 0.8 192 难溶 实验步骤如下： 在图1的三颈烧瓶中加入24.0g异戊醇、20.4g异戊酸、22mL浓硫酸和2~3片碎瓷片，缓慢加热，回流1h，反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤。分出的产物加入少量无水MgSO4固体除去异戊酸异戊酯中的水，静置片刻，过滤除去MgSO4固体。利用图2进行蒸馏纯化，收集192℃馏分，得到异戊酸异戊酯23.5g。 请回答下列问题： （1）仪器A的名称是___________，其中冷凝水的出水口为___________(填“m”或“n”)口。 （2）实验室混合溶液的具体操作为：应将___________(填“异戊醇和异戊酸混合液”或“浓硫酸”)缓缓加入另一液体中，边混合边搅拌。 （3）洗涤操作的主要过程：将洗涤剂与不纯的产物混合于分液漏斗中，然后___________，使水层从下口恰好流出后关闭活塞。 （4）饱和碳酸钠溶液洗涤的主要目的是___________，第二次水洗的主要目的是___________。 （5）图2中温度计的水银球应位于___________点(填“a”或“b”)。 （6）本实验中产品的产率是___________%(结果保留三位有效数字)。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. n （2）浓硫酸 （3）依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水没过产物 （4） ①. 除掉硫酸和异戊酸 ②. 洗掉碳酸氢钠 （5）b （6） 【解析】 【小问1详解】 仪器甲的名称是球形冷凝管，其中冷凝水应下口进，上口出，冷凝水的出水口为n，答案：球形冷凝管、n； 【小问2详解】 实验室混合溶液的具体操作为浓硫酸加入到异戊醇和异戊酸混合液中，并边混合，边搅拌，答案：浓硫酸； 【小问3详解】 洗涤操作的主要过程：将洗涤剂与不纯的产物混合于分液漏斗中，然后依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水没过产物，使水层从下口恰好流出后关闭活塞，答案：依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水没过产物； 【小问4详解】 在洗涤操作中，用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的主要目的是除掉硫酸和异戊酸，第二次水洗的主要目的是洗掉加入的碳酸氢钠，答案：除掉硫酸和异戊酸、洗掉碳酸氢钠； 【小问5详解】 温度计的作用是收集192℃的馏分，所以图2中温度计的水银球应位于b处，答案：b； 【小问6详解】 异戊酸的物质的量为，异戊醇的物质的量为，二者发生酯化反应时物质的量的比是1：1，可见异戊醇过量，反应制取得到的异戊酸异戊酯要以不足量的异戊酸为标准计算，其理论上制取得到0.1 mol的异戊酸异戊酯，理论产量为m(异戊酸异戊酯)=0.2mol×172 g/mol=34.4g，实际产量为23.5g，故其产率为，答案：。 16. M、N、X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期元素，基态N原子的最外层电子数是电子层数的2倍，W是电负性最小的短周期主族元素，基态R原子含有4个未成对电子，其中5种元素形成的一种阳离子结构如图所示。 回答下列问题： （1）基态X原子的价电子排布图为_______；与Y同周期且第一电离能大于Y的元素有_______种。 （2）M、X形成两种离子、，键角：_______(填“>”“<”或“=”)，其原因是_______。 （3）R的一种配合物的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18，一定条件下发生分解反应：。 ①_______。 ②该配合物中键与键的数目之比为_______。 ③反应过程中断裂的化学键只有配位键，形成的化学键是_______。 （4）在超高压下，W与N可形成化合物，(小圆球)按简单立方排布，形成立方体空隙(如下图所示)，电子对和N原子交替分布填充在立方体的中心。 _______，晶体中配位的N原子数为_______；晶胞中W和N的最短距离为dnm，为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为_______。 【答案】（1） ①. ②. 2 （2） ①. > ②. 含有3个键，没有孤对电子，碳原子杂化方式为sp2，为正三角形结构，键角为120°，含有3个键，1对孤对电子，碳原子杂化方式为sp3，为三角锥形结构，键角小于120° （3） ①. 5 ②. 1：1 ③. 金属键 （4） ①. 2：1：1 ②. 4 ③. 【解析】 【分析】由阳离子结构可知，X可形成双键且饱和键数为4，猜测其为C，Y饱和键数为3，猜测为N，Z饱和键数为2，猜测为O，M为H；N原子最外层电子数是电子层数的2倍，N元素为He，W为Na，R为Fe； 【小问1详解】 根据分析可知，X为C元素，因此基态C原子的价电子排布图为 ；与N同周期且第一电离能在于N的元素有F、Ne共2种，答案为 ；2； 【小问2详解】 含有3个键，没有孤对电子，碳原子杂化方式为sp2，为正三角形结构，键角为120°，含有3个键，1对孤对电子，碳原子杂化方式为sp3，为三角锥形结构，键角小于120°，故键角>； 【小问3详解】 配合物为，中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，8+2n=18，n=5，CO与氮气互为等电子体，故CO中C与O原子之间形成三键，分子中键与键的数目比为1：2，中心原子与CO之间形成键，该配合物中键与键的数目之比为2：2=1：1； 在一定条件下发生反应：，产物中Fe为金属晶体，Fe中含有金属键，只有配位键断裂，则形成的化学键是金属键；答案为5；1：1；金属键； 【小问4详解】 钠离子按简单立方排布，形成如图所示的立方体空隙，由均摊法可知，1个立方空隙单独占有Na+数为8=1，电子对(2e-)和氦原子交替分布填充在立方体的中心，则1个立方体空隙相当于填充0.5个电子对、0.5个He原子，若用表示该晶体的组成，则1：0.5：0.5=2：1：1； 晶胞中的电子对、He原子处于小立方体和中心，不均摊，可知晶胞中有4对电子、4个He原子，与晶胞体心Na+最近的He原子数目为4,故晶体中配位的N原子数为4； 由题意可知，晶胞中钠离子位于顶点面心、体心、棱中心，电子对、He原子处于小立方体的中心，则处于体心的钠离子与位于小立方体中心的氦原子的距离最近，则钠离子的配位数为4；由晶胞结构可知，晶胞中钠离子的个数为8+6+121=8，位于体内的电子对、氦原子个数为4，晶胞中Na - He间距为体对角线的，则晶胞的参数为nm，设晶体的密度为ag/cm3，由晶胞的质量公式可得:，解得a=。 17. 有机化合物A在生产生活中具有重要的价值，研究其结构及性质具有非常重要的意义。 Ⅰ．测定分子组成 有机化合物A在足量氧气中完全燃烧，生成和。 （1）该有机化合物的实验式是___________。 Ⅱ．确定分子式 该有机化合物的质谱信息如下。 （2）A的相对分子质量是___________。 Ⅲ．确定结构简式 有机化合物A的核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为。 （3）A的结构简式是___________。 Ⅳ．解释性质 （4）有机化合物A能与水互溶的原因是A与水形成分子间氢键。在方框中画出1个A分子中两个不同的原子分别与形成的氢键(氢键用“∙∙∙”表示) _______。 Ⅴ．测定某A溶液中A的物质的量浓度()，步骤如下。 ①酸性条件下，向溶液中加入溶液。A被氧化为B(B比A少2个氢原子，多1个氧原子)，被还原为。 ②充分反应后，向①中加入过量溶液()。 ③向②反应后的溶液中滴加溶液，达到滴定终点时，消耗的体积为()。 （5）①中参与反应的A与的物质的量之比是___________。 （6）结合实验数据，得___________(用代数式表示)。 （7）A与B在一定条件下可以发生反应，其化学方程式是___________。 【答案】（1） （2）46 （3） （4） （5） （6） （7） 【解析】 【分析】根据有机物的燃烧推出其最简式，再根据质谱图推出相对分子质量，进而通过核磁共振推出结构简式，通过中的滴定测定溶液中乙醇的含量，进行性质分析； 【小问1详解】 ，根据质量守恒定律，m(O2)= m(CO2) + m (Н2О)- m(A)= 0.2mol44g/mol + 0.3mol18g/mol-4.6g，m (O2) = 9.6g，n(O2)== 0.3mol，则有机物A中，n(O) = 0.2mol 2 + 0.3mol - 0.3mol2 =0.1mol，n(H) = 0.3mol2 = 0.6mol，n(С) = 0.2mol，n(С) :n(H) :n(O) = 0.2mol : 0.6mol: 0.1mol=2:6:1，则该有机物的实验式为C2 H6O； 【小问2详解】 一般来说，质谱图最右侧的分子离子峰即可看出化合物的相对分子质量，该图为46， 因此A的相对分子质量为46； 【小问3详解】 有机化合物A的核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为，则A的结构简式是； 【小问4详解】 氢键是分子间的作用力，是由两个分子中的氢原子和一个氧、氮或氟原子之间的相互作用形成的，分子中两个不同的原子分别与形成的氢键可表示为 ； 【小问5详解】 ①中与反应的离子方程式为，故参与反应的与的物质的量之比是3：2； 【小问6详解】 根据反应、可得关系式，则与I-反应的的物质的量为，故与反应的的物质的量为，则； 【小问7详解】 与CH3COOH在一定条件下可以发生反应，生成乙酸乙酯和水，其化学方程式是。 18. 1987年诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性，超分子化学也因此风靡全球。如图是一组与超分子有关的微粒图(包括杯酚、冠醚)： 已知：杯酚M可用于分离C60和C70。 请回答下列问题： （1）下列关于杯酚M的说法正确的是_____(填字母)。 a．分离C60和C70时，杯酚M可以循环使用 b．杯酚M可用于分离C60和C70， 体现了超分子“分子识别”的特性 c．杯酚M中所有碳原子共平面 （2）杯酚M中碳原子的杂化轨道类型是_____。 （3）基态K⁺的核外电子排布式是_____。 （4）冠醚中O原子及相邻的2个碳原子(C—O—C)形成V形结构，则其VSEPR模型名称是_____。结合15-冠-5、二苯基-18-冠-6的命名特点，的名称是_____。 （5）C₆₀晶胞中上下两个面垂直方向上的投影如图所示。 ①C60晶胞结构为_____(填字母)，每个C₆₀晶胞中含_____个碳原子。 ②若C60晶胞边长为apm，该晶体的密度为阿伏加德罗常数的值为则_____ (用含a、ρ的代数式表示)。 【答案】（1）ab （2）sp2、sp3 （3） （4） ①. 四面体形 ②. 18-冠-6 （5） ①. b ②. 240 ③. 【解析】 【小问1详解】 a．杯酚M可以分离C60和C70时，分离之后杯酚M可循环使用，故a选； b．杯酚M能够识别C60分子的大小，从而可分离C60和C70， 体现了超分子“分子识别”的特性，故b选； c．杯酚M中含有饱和碳原子，其结构类似甲烷正四面体，分子中不可能所有碳原子共面，故c不选，故答案为：ab； 小问2详解】 杯酚M中含有苯环，其碳原子杂化方式为sp2，含有甲基，其碳原子杂化方式为sp3，故答案为：sp2、sp3； 【小问3详解】 基态K⁺的核外有18个电子，其电子排布式，故答案为： 【小问4详解】 冠醚中O原子及相邻的2个碳原子(C—O—C)形成V形结构，其中氧原子还有2对孤对电子，其价电子对数为4，则其VSEPR模型名称是四面体形，15-冠-5、二苯基-18-冠-6的命名特点中，前面的数字代表环上总的碳、氧原子数，后面数字代表氧原子数，则的命名为：18-冠-6，故答案为：四面体形；18-冠-6 【小问5详解】 ①a选项的投影中楞上没有C60，不符合要求，c选项投影中面心上没有C60，不符合要求，故选b，每个C₆₀晶胞中含碳原子个数为，故答案为：b；240；②根据公式，则，故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$